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活塞式抽水機和離心泵教案示例

時間:2025-04-10 08:50:13 賽賽 高一物理教案 我要投稿
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活塞式抽水機和離心泵教案示例(通用5篇)

  作為一名默默奉獻的教育工作者,有必要進行細致的教案準備工作,編寫教案助于積累教學經(jīng)驗,不斷提高教學質(zhì)量。那么教案應該怎么寫才合適呢?以下是小編收集整理的活塞式抽水機和離心泵教案示例,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。

活塞式抽水機和離心泵教案示例(通用5篇)

  活塞式抽水機和離心泵教案示例 1

 。ㄒ唬┙虒W目的

  1.了解活塞式抽水機的原理和工作過程。

  2.了解離心式水泵的工作原理。

  3.了解抽水設備應如何選用。

  (二)教學重點

  活塞式抽水機的原理。

  (三)教學難點

  活塞式抽水機的抽水高度。

 。ㄋ模┙虒W過程

  一、復習

  1.實驗。一個細長的圓筒,用一個活塞插入筒中,活塞上安有提手,且把活塞推至遠端,將筒插在水中,使活塞上提,水為什么跟著活塞上升?

  2.活塞下的水面上升到多高時不再上升?(學生討論并回答)

  水面上升是由于受到大氣壓強的作用。當活塞下的水柱壓強等于大氣壓強時,水不再上升。由大氣壓的值可知,水柱的壓強等于大氣壓強,即等于水銀氣壓計內(nèi)水銀柱的壓強時。水柱的高度大約是水銀柱高度的13.6倍,即水柱的高度大約10米。

  二、活塞式抽水機

  這個實驗有重要的實用價值;钊匠樗畽C就是這個道理。

  人類的生活處處離不開水,最多見的是農(nóng)田灌溉、農(nóng)村的食用水、工業(yè)生產(chǎn)用水等都需要從河里和地下才層抽取,所以抽水機是常用的設備。

  抽水機的原理就是利用大氣壓強把水壓上來,就如剛才的實驗。問題是需要把水從活塞下面設法移到上面,這個問題是這樣解決的。

  1.觀察抽水機的模型。這是個抽水機的模型,我們把它的細管伸到水面下,提起活塞,水隨活塞上升,這是大氣壓的作用(邊講解邊演示),反復上提活塞,水從活塞上邊的出水管流出。

  2.我們來看看它的構(gòu)造。抽水機的圓筒底部有一個閥門,它只能向上開啟。活塞上也有一個閥門,也只能向上開啟。大家再來觀察它的工作過程(演示)。

  3.請大家看書第134頁的圖,并填好圖旁的說明。

  4.活塞式抽水機的工作原理是利用大氣壓強,所以抽水高度是有限的。從理論上講,當水上升大約10米高時,水柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓強,要把水抽得再高些,大氣壓就無能為力了,必須改用離心式水泵。

  三、離心式水泵

  離心式水泵的主要部分是泵殼和殼內(nèi)的葉輪(配合掛圖),葉輪的機軸跟電動機相連。水泵起動前,須先在泵殼內(nèi)灌滿水,使殼內(nèi)的空氣排出。起動后,葉輪在電動機的帶動下高速旋轉(zhuǎn),泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)。這樣,由于水的.慣性被甩入出水管內(nèi),葉輪周圍的壓強大大減小,大氣壓將低處的水壓上來,推開底閥進入泵殼。如此循環(huán)下去,可以不斷地把水抽上來并甩向高處。

  離心式水泵的工作原理跟抽水機大體相同,都是大氣壓的作用。但是區(qū)別在于活塞式抽水機只是單一的大氣壓的作用,而離心式水泵是在抽水(大氣壓壓水)的同時再用高速將水甩向高處。

  離心式水泵中,靠大氣壓的作用將水吸上來的高度叫吸水揚程,高速旋轉(zhuǎn)將水甩上去的高度叫壓水揚程,二者之和是水泵的實際揚程。

  四、選用最合適的設備

  抽水設備種類很多,除了活塞式抽水機、離心式水泵外還有各種人力、畜力帶動的水車,電力帶動的軸流泵、混流泵等等。但是選用什么樣的設備還需根據(jù)所面臨的任務,工作條件,設備的性能和價格等多種方面的因素綜合分析。

  活塞式抽水機構(gòu)造簡單、造價低廉、維修方便,人工操作,但是出水量小、提水高度小。離心式水泵出水量大、提水高度大,但是價格昂貴,還需有配套的動力機械。請大家根據(jù)下列情況,分析安裝什么樣的設備合適?

  1.大型農(nóng)場有大片農(nóng)田,要解決農(nóng)田的灌溉,應選用________。

  2.農(nóng)戶用水需使用地下水,地下水層距地面大約5米,應安裝______。

  3.一片農(nóng)田需用河水灌溉,水面距河岸高約20米,應選用________,它應安裝在________。

  雖然有了抽水設備,也應注意節(jié)約用水,因為我國的水資源還比較緊張。

  五、作業(yè)

  活塞式抽水機和離心泵教案示例 2

  一、教學目標

  知識與技能

  理解活塞式抽水機和離心泵的工作原理。

  掌握兩種泵的結(jié)構(gòu)特點及適用場景。

  學會分析不同泵的優(yōu)缺點。

  過程與方法

  通過實驗觀察和動畫演示,理解泵的工作過程。

  通過案例分析,學會根據(jù)實際需求選擇合適的泵型。

  情感態(tài)度與價值觀

  培養(yǎng)科學探究精神和工程思維。

  體會物理原理在工程技術(shù)中的應用價值。

  二、教學重難點

  重點

  活塞式抽水機和離心泵的`工作原理。

  兩種泵的結(jié)構(gòu)差異及適用條件。

  難點

  離心泵的“吸水揚程”與“壓水揚程”概念。

  活塞式抽水機的抽水高度限制與大氣壓強的關系。

  三、教學方法

  實驗演示法:通過活塞式抽水機模型實驗,直觀展示抽水過程。

  動畫模擬法:利用多媒體動畫演示離心泵的工作原理。

  案例分析法:結(jié)合實際工程案例,討論泵型選擇依據(jù)。

  四、教學過程

  1. 導入新課(5分鐘)

  提問:生活中哪些場景需要抽水設備?(農(nóng)田灌溉、高層供水等)

  展示圖片:活塞式抽水機和離心泵的實物圖,引導學生觀察結(jié)構(gòu)差異。

  2. 活塞式抽水機原理(15分鐘)

  實驗演示:

  使用透明圓筒和活塞模型,演示活塞上提時水被大氣壓壓入圓筒,下壓時水從出水管流出。

  強調(diào):抽水高度受限于大氣壓強(理論值約10米)。

  結(jié)構(gòu)分析:

  圓筒、活塞、單向閥門(進水閥和出水閥)。

  優(yōu)缺點討論:

  優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、造價低、維護方便。

  缺點:抽水高度有限、出水量小。

  3. 離心泵原理(20分鐘)

  動畫演示:

  葉輪旋轉(zhuǎn)時,水因離心力被甩向泵殼邊緣,形成低壓區(qū),大氣壓將水壓入泵體。

  強調(diào):吸水揚程(大氣壓作用)和壓水揚程(離心力作用)共同決定總揚程。

  結(jié)構(gòu)分析:

  泵殼、葉輪、進水管、出水管、電機。

  優(yōu)缺點討論:

  優(yōu)點:揚程高、出水量大、可輸送清水或污水。

  缺點:需依賴電機、造價較高。

  4. 案例分析(15分鐘)

  案例1:農(nóng)田灌溉

  需求:低揚程、大流量。

  選擇:活塞式抽水機或低揚程離心泵。

  案例2:高層建筑供水

  需求:高揚程、穩(wěn)定流量。

  選擇:多級離心泵。

  案例3:污水處理

  需求:耐腐蝕、處理污水。

  選擇:特殊材質(zhì)的離心泵。

  5. 課堂小結(jié)(5分鐘)

  總結(jié)兩種泵的工作原理、結(jié)構(gòu)特點及適用場景。

  強調(diào):選擇泵型需綜合考慮揚程、流量、介質(zhì)特性及經(jīng)濟性。

  6. 作業(yè)布置

  思考題:若需從20米深的井中抽水,應選擇哪種泵?為什么?

  實踐題:觀察生活中使用的抽水設備,記錄其型號及適用場景。

  活塞式抽水機和離心泵教案示例 3

  一、教學目標

  知識與技能

  掌握活塞式抽水機和離心泵的實驗操作方法。

  通過實驗數(shù)據(jù)驗證兩種泵的工作原理。

  過程與方法

  學會設計實驗方案,記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。

  培養(yǎng)動手能力和團隊協(xié)作精神。

  情感態(tài)度與價值觀

  體會科學實驗的嚴謹性和趣味性。

  激發(fā)對工程技術(shù)研究的興趣。

  二、教學重難點

  重點

  實驗操作步驟及注意事項。

  數(shù)據(jù)記錄與分析方法。

  難點

  離心泵啟動前的灌水操作及氣縛現(xiàn)象的預防。

  活塞式抽水機密封性的調(diào)試。

  三、教學方法

  實驗操作法:分組進行活塞式抽水機和離心泵的實驗。

  問題引導法:通過提問引導學生思考實驗現(xiàn)象背后的原理。

  小組合作法:分工協(xié)作完成實驗任務。

  四、教學過程

  1. 實驗準備(10分鐘)

  材料與工具:

  活塞式抽水機模型、離心泵模型、透明水箱、水、刻度尺、秒表、電源。

  分組與分工:

  每組4-5人,明確操作員、記錄員、觀察員等角色。

  2. 活塞式抽水機實驗(25分鐘)

  實驗步驟:

  將活塞式抽水機模型浸入水箱,確保進水閥在水面以下。

  緩慢上提活塞,觀察水進入圓筒的現(xiàn)象。

  下壓活塞,記錄水從出水管流出的高度和流量。

  重復操作,測量不同抽水高度下的出水量。

  數(shù)據(jù)記錄:

  記錄每次抽水的高度、時間及出水量。

  問題討論:

  為什么抽水高度超過10米后無法繼續(xù)抽水?

  如何改進活塞式抽水機以提高抽水效率?

  3. 離心泵實驗(30分鐘)

  實驗步驟:

  向離心泵泵殼內(nèi)灌滿水,排除空氣。

  啟動電機,觀察葉輪旋轉(zhuǎn)時水的流動情況。

  測量不同揚程下的`流量和壓力。

  模擬氣縛現(xiàn)象:停止灌水,再次啟動電機,觀察現(xiàn)象。

  數(shù)據(jù)記錄:

  記錄揚程、流量、壓力及電機功率。

  問題討論:

  為什么離心泵啟動前必須灌水?

  如何根據(jù)實驗數(shù)據(jù)選擇合適的離心泵型號?

  4. 實驗總結(jié)(15分鐘)

  數(shù)據(jù)分析:

  繪制活塞式抽水機的抽水高度-出水量曲線。

  繪制離心泵的揚程-流量曲線。

  結(jié)論歸納:

  活塞式抽水機適用于低揚程、小流量場景。

  離心泵適用于高揚程、大流量場景。

  5. 作業(yè)布置

  實驗報告:撰寫實驗過程、數(shù)據(jù)記錄及結(jié)論分析。

  拓展思考:設計一種新型抽水設備,結(jié)合活塞式和離心泵的優(yōu)點。

  教學反思:

  通過實驗,學生能直觀理解兩種泵的工作原理,但需注意實驗安全(如離心泵電機操作)。

  可增加故障模擬環(huán)節(jié)(如離心泵氣縛現(xiàn)象),幫助學生深入理解設備運行條件。

  活塞式抽水機和離心泵教案示例 4

  一、教學目標

  知識與技能

  理解活塞式抽水機和離心泵的工作原理。

  掌握兩種抽水設備的結(jié)構(gòu)特點及應用場景。

  學會計算抽水機的理論揚程與實際應用限制。

  過程與方法

  通過實驗演示和動畫模擬,觀察抽水過程。

  運用物理公式(如大氣壓強、離心力公式)分析抽水原理。

  情感態(tài)度與價值觀

  認識抽水設備在農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)供水中的重要性。

  培養(yǎng)科學探究精神,理解技術(shù)進步對生產(chǎn)生活的推動作用。

  二、教學重難點

  重點:活塞式抽水機與離心泵的工作原理、結(jié)構(gòu)差異。

  難點:離心泵的“吸水揚程”與“壓水揚程”概念,以及大氣壓強對抽水高度的限制。

  三、教學方法

  講授法、實驗演示法、多媒體輔助教學、小組討論。

  四、教學過程

  1. 導入(5分鐘)

  提問:

  “為什么水塔能將水輸送到高層建筑?農(nóng)田灌溉時,如何從低處水源抽水?”

  展示:

  活塞式抽水機與離心泵的圖片或視頻,引發(fā)學生興趣。

  2. 新課講授(30分鐘)

  (1)活塞式抽水機

  原理:

  利用大氣壓強。活塞上提時,圓筒內(nèi)形成真空,水在大氣壓作用下推開閥門進入圓筒;活塞下壓時,閥門關閉,水被壓入出水管。

  結(jié)構(gòu):

  圓筒、活塞、進/出水閥門、出水管。

  實驗演示:

  用注射器模擬活塞運動,觀察水被“吸”入并壓出的'過程。

  計算:

  理論抽水高度公式:

  H=ρgP大氣

 。ù髿鈮篜大氣≈105Pa,水的密度ρ=1000kg/m3,重力加速度g=9.8m/s2)。

  結(jié)果:約10米(實際因漏氣等因素更低)。

 。2)離心泵

  原理:

  利用葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。葉輪高速旋轉(zhuǎn)時,水被甩向泵殼邊緣,形成低壓區(qū),大氣壓將水壓入泵內(nèi)。

  結(jié)構(gòu):

  泵殼、葉輪、進/出水管、底閥。

  動畫演示:

  葉輪旋轉(zhuǎn)時水的運動軌跡,強調(diào)“吸水揚程”與“壓水揚程”的區(qū)別。

  關鍵點:

  啟動前需灌滿水以排除空氣。

  實際揚程 = 吸水揚程 + 壓水揚程。

  3. 對比分析(10分鐘)

  4. 課堂小結(jié)(5分鐘)

  總結(jié)兩種抽水設備的優(yōu)缺點,強調(diào)“因地制宜”選擇設備的重要性。

  5. 作業(yè)布置

  計算本地大氣壓強下,活塞式抽水機的最大抽水高度。

  撰寫短文:比較農(nóng)村家庭使用活塞式抽水機與城市高層建筑使用離心泵的差異。

  活塞式抽水機和離心泵教案示例 5

  一、教學目標

  知識與技能

  掌握簡易活塞式抽水機的制作方法。

  學會離心泵的組裝與調(diào)試技巧。

  過程與方法

  通過動手實踐,理解抽水設備的工作機制。

  運用跨學科知識(物理、工程)解決實際問題。

  情感態(tài)度與價值觀

  培養(yǎng)團隊協(xié)作能力與創(chuàng)新思維。

  體會技術(shù)發(fā)明對改善生活的意義。

  二、教學重難點

  重點:活塞式抽水機的密封性設計,離心泵的葉輪安裝。

  難點:解決實踐中的.漏水、電機過載等問題。

  三、教學方法

  項目式學習法、小組合作法、實驗探究法。

  四、教學過程

  1. 導入(5分鐘)

  情境創(chuàng)設:

  展示干旱地區(qū)農(nóng)田缺水的圖片,提問:“如何高效地從地下水取水?”

  2. 實踐任務(40分鐘)

  任務1:制作簡易活塞式抽水機

  材料:

  塑料瓶、活塞(可用橡膠塞替代)、進/出水閥門(可用單向閥替代)、吸管。

  步驟:

  在塑料瓶底部打孔,安裝進水閥。

  制作活塞,確保與瓶壁緊密貼合。

  連接出水管,測試密封性。

  問題解決:

  若漏水:檢查活塞與瓶壁間隙,或更換密封材料。

  若抽水高度不足:減少活塞運動阻力,或增加大氣壓模擬裝置(如用吸盤輔助)。

  任務2:組裝離心泵模型

  材料:

  小型電機、葉輪、泵殼、PVC管、密封膠。

  步驟:

  將葉輪固定在電機軸上,安裝泵殼。

  連接進/出水管,確保底閥暢通。

  灌滿水后啟動電機,觀察水流。

  調(diào)試技巧:

  若抽水緩慢:檢查葉輪是否堵塞,或增加電機轉(zhuǎn)速。

  若漏水:重新涂抹密封膠,或更換密封墊圈。

  3. 成果展示與評價(15分鐘)

  小組匯報:

  展示作品,分享制作中的挑戰(zhàn)與解決方案。

  評價標準:

  功能性(能否正常抽水)。

  創(chuàng)新性(如改進密封設計)。

  團隊協(xié)作(分工是否合理)。

  4. 拓展延伸(5分鐘)

  思考題:

  “如何將活塞式抽水機與太陽能結(jié)合,實現(xiàn)無人值守灌溉?”

  教學反思

  通過理論與實踐結(jié)合,學生能更直觀地理解抽水設備的原理。

  實踐中需加強安全教育,如電機操作規(guī)范、工具使用技巧。

  可引入真實案例(如南水北調(diào)工程中的泵站),增強學生的社會責任感。

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